- 牛顿运动定律
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请从图所给的器材中自选器材设计一个力学小实验,要求写出实验所需要器材、实验要研究的问题、实验操作方法.
(1)实验器材:______;
(2)研究问题:______;
(3)操作方法:______.
正确答案
解析
解:(1)长方体小车,斜面,棉布,光滑长木板.
(2)研究问题:探究阻力对物体运动的影响;
(3)操作方法:让同一小车从同一斜面的同一高度滑下(初速度相同),分别使其在棉布表面和光滑的木板表面滑行,观察小车前进的距离与速度改变的情况,分析这一变化与阻力大小的关系.
如图所示,一个小球系在细线上在竖直平面内绕O点运动(不计空气阻力).小球运动的最低点是a点,最高点是b点,则在突然剪断细线后,小球在落地前的运动轨迹是( )
正确答案
解析
解:小球在a点时,速度最大,方向为水平方向;因此若在a点剪断细线,小球由于惯性还要保持原来水平方向的运动状态,又因为重力的作用,小球也要向下运动,因此轨迹是曲线;
小球在b点是,速度为零,若在b点剪断细线后,由于重力作用,小球沿竖直向下的方向运动,因此轨迹是竖直向下的直线.
故选C.
如图所示,让小球从A点静止释放,运动到C点时,若一切外力全部消失,则小球会沿路线______运动,你判断的依据是______.若当小球滚至右侧最高点时,撤去所以外力,它将______.
正确答案
b
物体不受外力时将保持原来的运动状态不变
保持静止状态
解析
解:由牛顿第一运动定律可知,物体不受外力时将保持原来的运动状态不变,因此让小球从A点静止释放,运动到C点时,若一切外力全部消失,则小球的运动状态不会改变,故小球将沿b路线做匀速直线运动;当小球滚至右侧最高点时,小球会瞬间速度为零,这时撤去所有外力,它将保持静止状态.
故答案为:b;物体不受外力时将保持原来的运动状态不变;保持静止状态.
在实验事实的基础上,通过科学想象和推理得出的物理规律是( )
正确答案
解析
解:
A、欧姆定律可以运用实验直接验证.此选项不符合题意;
B、光的反射定律可以直接通过实验验证.此选项不符合题意.
C、阿基米德原理可以直接通过实验验证.此选项不符合题意;
D、牛顿第一定律的建立是在科学实验的基础上,通过对实验数据的分析,并进一步通过推理得出的(实际上不受力的物体根本不存在),所以该实验主要是利用了实验推理法形成了牛顿第一定律.此选项符合题意.
故选D.
物体在不受外力作用下,原来静止的,将保持______状态,原来运动的,将保持______状态.
正确答案
静止
匀速直线运动
解析
解:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态.
原来静止的物体将保持原来的静止状态,
原来运动的物体将保持匀速直线运动状态.
故答案为:静止;匀速直线运动
在一水平面上用一个拉力拉一木块在做匀速直线运动,如果这时所有的力都消失了,则木块接下来会怎么运动( )
正确答案
解析
解:因为物体原来是运动的,所以当外力消失时,它仍保持原来的运动状态不变,故做匀速直线运动.
故选C.
如图所示,让小车自斜面同一高度由静止开始滑下,记下小车在不同的材料表面水平运动的距离(见右表).分析实验数据并推理可得到的正确结论是:若小车在绝对光滑的水平面上运动,小车的______,永远运动下去.
正确答案
速度将保持不变
解析
解:从表格中的数据可以看出,水平面越光滑,摩擦阻力越来越小,小车的速度减小的越来越慢,如果没有摩擦阻力,小车的速度将保持不变,永远运动下去.
故答案为:速度将保持不变.
下列叙述不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据牛顿第一定律,一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态,A正确;
B、物体是由大量分子组成的,分子间是有间隙的,分子在不停息地做无规则运动,分子间存在相互作用的引力和斥力,B正确;
C、物理学中,把一个物体相对于另一个物体位置的改变叫做机械运动,C正确;
D、浸在液体里的物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,漂浮或悬浮时的浮力才与重力相等,D错误.
故选D.
针对如图所示的实验装置及探究过程中涉及的物理知识,回答下列问题.
(1)问题:为什么要使小车从同一高度自由滑下?
回答:______.
(2)问题:如果运动物体不受力,它将做怎样的运动?
回答:______.
(3)请从机械能角度提出一个问题并回答.
问题:______.
回答:______.
正确答案
使小车到达斜面底端时具有相同的速度
匀速直线运动
小车向下运动过程中重力势能如何变化
减小
解析
解:(1)由题意可知,使用的是同一小车、同一斜面,又在同一高度自由滑下,目的是控制小车到达斜面底端时具有相同的速度,即小车在水平面上具有相同的初始速度;
(2)依据牛顿第一定律,运动的物体不受力则永远运动,以恒定不变的速度运动,即匀速直线运动;
(3)小车从斜面下滑过程中,高度减小,速度增大,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能;小车在水平面上运动时,高度不变,速度减小,机械能在减小.可以依据这些事实来提出并答出问题.
故答案为:(1)使小车到达斜面底端时具有相同的速度;(2)匀速直线运动;(3)小车向下运动过程中重力势能如何变化;减小.
科学家总结出牛顿第一定律是( )
正确答案
解析
解:牛顿第一定律的内容是一切物体在不受任何外力时,总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态.
牛顿第一定律的得出是牛顿在大量实验的基础上,通过推理概括出来的,所以A、C错误.
任何物体都受重力,所以此结论不能从实验中直接得出结论.所以B错误.
故选D.
小北塘同学用细线栓住一个小钢球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,如果在某一时刻细线突然断了,你觉得小球在桌面上将______,你的依据是______.
正确答案
做匀速直线运动
牛顿第一定律
解析
解:用绳子拴住一个小球使它在光滑的水平面上做圆周运动,小球在水平方向上只受拉力作用;当绳子突然断裂,拉力消失,物体在水平方向上不受任何力的作用,根据牛顿第一定律,小球将保持断绳时的快慢和方向做匀速直线运动.
故答案为:做匀速直线运动;牛顿第一定律.
运动着的物体,如果受到的一切外力都停止作用时,它将( )
正确答案
解析
解:物体原来是运动的,当受到的一切外力都停止作用时,它将保持原来的运动状态不变,将做匀速直线运动.
故选D.
氢气球用绳子系着一个重物共同以10m/s的速度匀速上升,当到达某一高度时,绳子突然断开,这个重物将( )
正确答案
解析
解:向上运动的重物在绳子断裂后,但由于惯性,仍保持原来的运动状态,向上运动速;由于重物受到重力的作用,所以重物向上运动的速度越来越小,经过一段时间后再下落.
故选B.
对于牛顿第一定律的看法,下列观点正确的是( )
正确答案
解析
解:验证牛顿第一定律的实验是一个理想实验,其原因是生活中不受外力的物体是没有的;但该实验是在一定的事实基础上,经合理的科学推理得出的,故牛顿第一定律(惯性定律)是完全正确的.
故选C.
古希腊学者亚里士多德认为:如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用.而伽利略则认为:运动的物体并不需要力来维持.到底谁说得对呢?为了探究问题,小明和同学们设计实验:用同一小车从同一斜面的同一高度滑下,接着在材料不同的平面上继续运动,分别停在图中所示位置.
回答下列问题:(1)要探究运动到底需不需要力来维持,只需研究力对运动物体的影响,所以小明让一辆小车在毛巾、棉布、木板上运动来研究它的速度如何变化.实验中小车在不同平面上运动的距离不等说明了______.
(2)为了探究不同阻力对运动的影响,我们应该保持小车受不同阻力向前的速度是相同的,你认为小明如何做到这一点的?______.
(3)请将小明在本实验中的结论填写完全:平面越光滑,小车运动的距离越______,说明小车受到的摩擦阻力越______,速度减小得越______.
(4)根据小明的结论,你能推理出若小车不受摩擦阻力,将做______运动.
正确答案
解析
解:(1)毛巾、棉布、木板的粗糙程度不同,对小车的阻力不同,所以小车运动的距离也不同.
故答案为:小车受到的阻力不同.
(2)为使小车从斜面滑下时得到相同的速度,应使小车从斜面的同一高度滑下.
故答案为:使小车在同一高度沿斜面滑下.
(3)实验现象是,斜面越光滑,小车运动得越远,说明小车受到的阻力越小.速度减小得越慢.
故答案为:远;小;慢.
(4)由(3)推知,若小车不受阻力,则将做匀速直线运动.
故答案为:匀速直线运动.
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